Peltojen rikkitase on negatiivinen, Jouko Kleemola ja Jari Peltonen
Peltojen rikkitase on negatiivinen, Jouko Kleemola ja Jari Peltonen
Peltojen rikkitase on negatiivinen, Jouko Kleemola ja Jari Peltonen
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<str<strong>on</strong>g>Peltojen</str<strong>on</strong>g> <str<strong>on</strong>g>rikkitase</str<strong>on</strong>g> <strong>on</strong> <strong>negatiivinen</strong><br />
<strong>Jouko</strong> <strong>Kleemola</strong> <strong>ja</strong> <strong>Jari</strong> Pelt<strong>on</strong>en<br />
Kemira GrowHow, Luoteisrinne 2, FI-02271 Espoo, jouko.kleemola@kemira-growhow.com<br />
Ravinnetutkimuksissa keskitytään usein typen <strong>ja</strong> fosforin vaikutuksiin sato<strong>on</strong> <strong>ja</strong> laatuun. Syynä tähän <strong>on</strong><br />
todennäköisesti se, että näiden ravinteiden lisäannosten <strong>on</strong> todettu useimmiten vaikuttavan kasveihin <strong>ja</strong><br />
ilman vuosittaista esimerkiksi lannoitteilla annettavaa ravinnetäydennystä satotasot lähtevät laskuun.<br />
Viime aikoina ravinteista vähemmälle huomiolle <strong>on</strong> jäänyt rikki. Rikki <strong>on</strong> määrällisesti fosforiin<br />
verrattava ravinne, jos asiaa tarkastellaan maksimikasvuun tarvittavina määrinä kasvissa. Osasyynä tämän<br />
päivän vähäiseen tutkimukseen ovat varmaankin 10 – 20 vuoden takaiset kokeet, joissa rikillä saatiin<br />
hyvin harvoin näkyviä vaikutuksia kasveihin. Viitteitä kasvien rikin puutteesta <strong>on</strong> alkanut ilmetä vasta<br />
aivan viime vuosina. Rikin puutteen yleistymistä <strong>on</strong> osattu odottaa, koska aiemmin merkittävä rikkilähde<br />
eli rikkilaskeuma <strong>on</strong> pienentynyt oleellisesti vuoden 1980 yli 10 kg/ha tasosta tämän päivän muutamaan<br />
kilo<strong>on</strong> hehtaarille. Laskeuman <strong>ja</strong> lannoitteiden käytön pienenemisestä seuraa, että lannoitteiden <strong>ja</strong><br />
laskeuman mukana pelloille tuleva rikkimäärä <strong>on</strong> yhteensä suurin piirtein samansuuruinen sad<strong>on</strong> mukana<br />
pellolta poistuvan rikkimäärän kanssa. Kun rikin huuhtouma saattaa olla savimaillakin jopa 20 kg/ha<br />
vuosi, pelloilta poistuu nykyään rikkiä selvästi enemmän kuin mitä sinne lisätään. Laskennallisen<br />
puutetilariskin lisäksi modernit kehittyneet kasvianalyysimenetelmät pal<strong>ja</strong>stavat entistä tarkemmin<br />
mahdollisen rikin puutteen kasvissa. Englannissa kehitetyn malaattisulfaattitestin <strong>on</strong> todettu olevan<br />
perinteistä typpi/rikki – suhdetta tarkempi rikin puutteen pal<strong>ja</strong>stamisessa. Kemira GrowHow Oyj <strong>on</strong><br />
tutkinut malaattisulfaattitestillä 2003 - 2004 sato<strong>ja</strong> kasvust<strong>on</strong>äytteitä, joiden mukaan ohran<br />
rikkipitoisuudet ovat alle optimikasvun vaatiman tas<strong>on</strong> joka kolmannessa tapauksessa. Noin 29 %<br />
näytteistä oli kokeissa puutealueella. Nurmella rikkitilanne näyttää olevan parempi, vain muutama<br />
prosentti näytteistä oli puutealueella. Tämä ero kasvien välillä voi johtua esimerkiksi nurmen paremmin<br />
maan rikkivarat hyödyntävästä juuristosta tai nurmille useamman kerran kesässä annettavasta<br />
lannoituksesta, mikä estää ravinteen joutumista kasveille käyttökelvottomaan muoto<strong>on</strong> tai paikkaan.<br />
Ohrallakin puute näyttää harvoin olevan kovin paha, ennustetut satotappiot pysyvät yleensä 10 % tasolla.<br />
Edellä todetun perusteella rikin merkitys seurattavana kasviravinteena kasvanee lähivuosina. Koska<br />
rikki poikkeaa lu<strong>on</strong>teeltaan normaalin vil<strong>ja</strong>vuusanalyysin muista ravinteista, nykyiseen<br />
vil<strong>ja</strong>vuusanalyysiin perustuva lannoitussuositus vaatii todennäköisesti hieman täydennystä. Kyseeseen<br />
voisi tulla esimerkiksi taselaskelma, joka arvioisi rikkilannoitustarvetta nykyisten suositusperusteiden<br />
lisäksi hyödyntämällä paikkatietoa säästä, rikkilaskeumasta <strong>ja</strong> maan vedenpidätysominaisuuksista. Pellolta<br />
huuhtoutumalla poistuvan rikin seuranta <strong>on</strong> erityisen tärkeää kasvukauden ulkopuolella, kun pellolla ei ole<br />
kasve<strong>ja</strong> rikkiä ottamassa.<br />
Asiasanat: rikki, <str<strong>on</strong>g>rikkitase</str<strong>on</strong>g>, peltoviljely<br />
Maataloustieteen Päivät 2006. www.smts.fi 1
Johdanto<br />
Ravinnetutkimuksissa keskitytään usein typen <strong>ja</strong> fosforin vaikutuksiin sato<strong>on</strong> <strong>ja</strong> laatuun. Syynä tähän <strong>on</strong><br />
todennäköisesti se, että näiden ravinteiden lisäannosten <strong>on</strong> todettu useimmiten vaikuttavan kasveihin <strong>ja</strong><br />
ilman vuosittaista esimerkiksi lannoitteilla annettavaa ravinnetäydennystä satotasot lähtevät laskuun.<br />
Viime aikoina ravinteista vähemmälle huomiolle <strong>on</strong> jäänyt rikki. Rikki <strong>on</strong> määrällisesti fosforiin<br />
verrattava ravinne, jos asiaa tarkastellaan maksimikasvuun tarvittavina määrinä kasvissa. Osasyynä tämän<br />
päivän vähäiseen tutkimukseen ovat varmaankin 10 – 20 vuoden takaiset kokeet, joissa rikillä saatiin<br />
hyvin harvoin näkyviä vaikutuksia kasveihin. Siihen aikaan ilmasta tuli laskeuman mukana rikkiä maahan<br />
niin palj<strong>on</strong>, että se <strong>ja</strong> lannoitteissa annettu rikkimäärä riittivät pitämään maan rikkitas<strong>on</strong> riittävänä<br />
kasveille. Toisaalta rikki <strong>on</strong> typen tavoin hankala ravinne perinteiselle maaperäanalyysille, koska sitä<br />
vapautuu maasta kasvien käyttöön pääasiassa mikrobitoiminnan seurauksena. Maanäytteen<br />
laboratorioanalyysissä esiin tuleva rikkipitoisuus muuttuu niin palj<strong>on</strong> näytteenot<strong>on</strong> <strong>ja</strong> analyysin välisenä<br />
aikana, että analyysituloksen hyöty ei yllä aivan samalle tasolle kuin esimerkiksi fosforilla tai kalilla.<br />
Muutokset kasveille käyttökelpoisen rikin määrässä viime vuosikymmeninä<br />
Viitteitä kasvien rikin puutteesta <strong>on</strong> alkanut ilmetä vasta aivan viime vuosina. Rikin puutteen yleistymistä<br />
<strong>on</strong> osattu odottaa muun muassa siksi, että aiemmin merkittävämpi rikkilähde eli rikkilaskeuma <strong>on</strong><br />
pienentynyt oleellisesti vuoden 1980 noin 10 kg/ha tasosta tämän päivän muutamaan kilo<strong>on</strong> hehtaarille<br />
(kuva 1).<br />
Kuva 1. Rikkilaskeuma (kg/ha) Suomessa vuosina 1980 <strong>ja</strong> 2000 (EMEP).<br />
Pääosan pell<strong>on</strong> ulkopuolisesta rikkilisäyksestä muodostavat lannoitteet <strong>ja</strong> kar<strong>ja</strong>nlanta. Laskeuman<br />
pieneneminen <strong>on</strong> entisestään kasvattanut niiden merkitystä rikkilähteenä. Myös lannoitteiden mukana<br />
pelto<strong>on</strong> lisätyn rikin määrä <strong>on</strong> pienentynyt viimeisen 15 vuoden aikana, koska lannoitteiden käyttömäärät<br />
ovat laskeneet <strong>ja</strong> rikin keskipitoisuudet Suomessa käytetyissä lannoitteissa ovat pysyneet lähes samana.<br />
Kuvassa 2. <strong>on</strong> esitetty typpilannoituksen pieneneminen vuodesta 1990 lähtien (FINFOOD).<br />
Maataloustieteen Päivät 2006. www.smts.fi 2
120<br />
100<br />
Typpilannoitus, kg N/ha<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006<br />
Vuosi<br />
Kuva 1. Keskimääräinen typpilannoitus Suomessa vuosina 1990 – 2004 (mineraalilannoitteet).<br />
Jos oletetaan keskimääräisen N/S suhteen olleen lannoitteissa vakio 10:1 tarkasteltavalla aika<strong>ja</strong>ksolla, tänä<br />
päivänä pelto<strong>on</strong> lisätään noin 4 kg S /ha vähemmän kuin vu<strong>on</strong>na 1990. Lannoitteiden <strong>ja</strong> laskeuman<br />
mukana pelloille tuleva rikkimäärä <strong>on</strong> yhteensä suurin piirtein samansuuruinen kuin sad<strong>on</strong> mukana<br />
pellolta poistuva rikkimäärä. On myös otettava huomio<strong>on</strong>, että rikkilaskeuman käyttökelpoisuutta<br />
kasvinravinteena alentaa tosiseikka, että suuri osa laskeumasta tulee Suomessa maahan kasvukauden<br />
ulkopuolella. Suomen Ympäristökeskuksen julkaisemattoman aineist<strong>on</strong> mukaan 63 % vuosittaisesta<br />
sulfaattilaskeumasta kertyi <strong>ja</strong>ks<strong>on</strong> toukokuu – elokuu ulkopuolella. Kun rikin huuhtouma Suomessa<br />
saattaa olla savimaillakin jopa 20 kg/ha vuosi, pelloilta poistuu rikkiä selvästi enemmän kuin mitä sinne<br />
lisätään (Jaakkola & Turtola 1986). Vähemmän vettä pidättävissä maissa huuhtouma <strong>on</strong> todennäköisesti<br />
vielä suurempi. Oloissa, joissa maa ei jäädy talvella ollenkaan, rikin huuhtoumaksi <strong>on</strong> mitattu jopa 60 – 70<br />
kg/ha (Mansfeld 1994, Preuschoff 1995).<br />
Rikkilannoituksen vaikutuksia viime vuosina tehdyissä kokeissa<br />
Laskennallisen puutetilariskin lisäksi modernit kehittyneet kasvianalyysimenetelmät pal<strong>ja</strong>stavat entistä<br />
tarkemmin mahdollisen rikin puutteen kasvissa. Malaattisulfaattitestin <strong>on</strong> todettu olevan perinteistä<br />
typpi/rikki – suhdetta tarkempi rikin puutteen pal<strong>ja</strong>stamisessa (Blake-Kalff ym. 2000). He esittivät, että<br />
malaattisulfaatti – arv<strong>on</strong> noustessa yli yhden satotappi<strong>on</strong> riski nousee selvästi. Maa- <strong>ja</strong> elintarviketalouden<br />
tutkimuskeskuksessa järjestettiin kesällä 2005 astiakoe, jossa testattiin tätä kir<strong>ja</strong>llisuudessa esitettyä<br />
kriittistä malaattisulfaatti – arvoa. Kokeen tulos oli hyvin samansuuntainen kuin Blake-Kalff et al. (2000)<br />
artikkelissaan esittivät (kuva 3).<br />
Maataloustieteen Päivät 2006. www.smts.fi 3
malaatti/sulfaatti - suhde<br />
26.4 120 8.0 2.5 0.9 0.6<br />
Kasvin fytomassa korrenkasvuvaiheessa, g/purkki<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
0 5 10 20 40 80<br />
Rikkilannoitus, mg S / kg maata<br />
Kuva 3. Rikkilannoituksen vaikutus kevätvehnän fytomassaan <strong>ja</strong> malaatti-sulfaatti - arvo<strong>on</strong> korrenkasvuvaiheessa.<br />
Kuvasta 3. näkyy, että malaatti-sulfaatti - suhde oli alle yksi koejäsenissä 40 <strong>ja</strong> 80 mg S/ kg maata, joissa<br />
rikkilannoitus ei näyttänyt enää nostavan fytomassaa eli rikki ei ollut rajoittava tekijä kasvulle toisin kuin<br />
alemmilla lannoitustasoilla. Sen si<strong>ja</strong>an kevätvehnän fytomassa alkoi pienentyä, kun lannoitusta<br />
pienennettiin alle 40 mg S/kg maata. Samalla malaatti-sulfaatti – suhde alkoi kasvaa, mikä indikoi<br />
rikinpuutetta Blake-Kalff ym. (2000) mukaan.<br />
Kemira GrowHow Oyj <strong>on</strong> tutkinut malaattisulfaattitestillä 2003 - 2004 sato<strong>ja</strong> kasvust<strong>on</strong>äytteitä,<br />
joiden mukaan ohran rikkipitoisuudet ovat alle optimikasvun vaatiman tas<strong>on</strong> joka kolmannessa<br />
tapauksessa. Noin 29 % näytteistä oli kokeissa puutealueella. Nurmella rikkitilanne näyttää olevan<br />
parempi, vain muutama prosentti näytteistä oli puutealueella. Tämä ero kasvien välillä voi johtua<br />
esimerkiksi nurmen paremmin maan rikkivarat hyödyntävästä juuristosta tai nurmille useamman kerran<br />
kesässä annettavasta lannoituksesta, mikä estää ravinteen joutumista kasveille käyttökelvottomaan<br />
muoto<strong>on</strong> tai paikkaan. Ohralla malaattisulfaattitestin perusteella ennustetut satotappiot olivat yleensä 10 %<br />
suuruusluokkaa.<br />
Kasvukauden aikana kasvustosta tehtävillä mittauksilla voi siis ennakoida kehittymässä olevan<br />
sad<strong>on</strong> määrää <strong>ja</strong> laatua. Viljoilla mittaukset pyritään tekemään kehitysvaiheissa, jolloin lisälannoituksella<br />
tai kasvinsuojeluruiskutuksilla voidaan vielä näihin asioihin vaikuttaa. Viljoilla viimeinen tällainen<br />
kehitysvaihe <strong>on</strong> yleensä kukinta-aika. Ympäristötekijät vaikuttavat usein kuitenkin palj<strong>on</strong> sad<strong>on</strong> määrään<br />
<strong>ja</strong> laatuominaisuuksiin jyväntäytymis<strong>ja</strong>ks<strong>on</strong> aikana <strong>ja</strong> sad<strong>on</strong>korjuuaikaan huomataan, että tehdyt ennusteet<br />
eivät pitäneetkään paikkaansa. Tämän vuoksi eri vuosina tai eri koepaikoilla järjestetyissä kokeissa<br />
satovasteet saattavat vaihdella huomattavastikin.<br />
Kemira GrowHow Oyj:n koetilalla Vihdissä aloitettiin vu<strong>on</strong>na 2000 rikkilannoituskoesar<strong>ja</strong>. Yksi<br />
koejäsen ei saa lannoiterikkiä ollenkaan, toisessa lannoitteen rikkipitoisuus <strong>on</strong> 3 % <strong>ja</strong> kolmannessa 6 %.<br />
Tässä kokeessa koeruudut <strong>on</strong> pidetty samassa paikassa vuodesta toiseen, koska <strong>on</strong> haluttu nähdä, missä<br />
vaiheessa rikinpuutos alkaa näkyä kasvustossa, jos rikkiä ei lisätä pelto<strong>on</strong> ollenkaan. Neljän ensimmäisen<br />
vuoden aikana koejäsenten satotasot olivat vaihtelevasti samalla tasolla, mutta kahtena viimeisenä vuotena<br />
Maataloustieteen Päivät 2006. www.smts.fi 4
ikkiä saaneet koejäsenet ovat tuottaneet rikitöntä korkeamman sad<strong>on</strong> (Kuva 4). Koesar<strong>ja</strong>a <strong>ja</strong>tketaan, jotta<br />
nähdään, <strong>on</strong>ko tämä satoero pysyvä.<br />
100 %<br />
Suhteellinen sato<br />
95 %<br />
90 %<br />
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006<br />
Vuosi<br />
Lannoitteen S % = 0 Lannoitteen S % = 3 Lannoitteen S % = 6<br />
Kuva 4. Rikin lisäyksen vaikutus sato<strong>on</strong> Vihdissä vuosina 2000 - 2005. Kunakin vu<strong>on</strong>na verranteena (100 %) <strong>on</strong><br />
kokeen sen vuoden maksimisato.<br />
Tarvittavat toimenpiteet kasvien riittävän rikinsaannin turvaamiseksi<br />
Edellä todetun perusteella voi ennustaa, että rikin merkitys seurattavana kasviravinteena kasvaa<br />
lähivuosina. Koska rikki poikkeaa lu<strong>on</strong>teeltaan normaalin vil<strong>ja</strong>vuusanalyysin muista ravinteista, nykyiseen<br />
vil<strong>ja</strong>vuusanalyysiin perustuva lannoitussuositus vaatii todennäköisesti hieman täydennystä, jotta kasvien<br />
rikin saannista saataisiin riittävän tarkka kuva. Rikkisuosituksen laskentaa voisi tukea esimerkiksi<br />
taselaskelmalla, joka arvioisi rikkilannoitustarvetta nykyisten suositusperusteiden lisäksi hyödyntämällä<br />
paikkatietoa säästä, rikkilaskeumasta <strong>ja</strong> maan vedenpidätysominaisuuksista. Pellolta huuhtoutumalla<br />
poistuvan rikin seuranta <strong>on</strong> erityisen tärkeää kasvukauden ulkopuolella, kun pellolla ei ole kasve<strong>ja</strong> rikkiä<br />
ottamassa. Lisäksi kasvien rikkitilanne pitäisi ainakin riskialueilla <strong>ja</strong> – kasveilla selvittää kasvukauden<br />
aikana nykyaikaisilla menetelmillä, jotta mahdolliset puutokset pystyttäisiin kor<strong>ja</strong>amaan ennen kuin<br />
satotappioita syntyy. Riskialueilla tarkoitetaan tässä alueita, joilla huuhtoumariski <strong>on</strong> joko maalajin <strong>ja</strong>/tai<br />
vallinneen sään takia suuri. Riskikasvit taas ovat kasve<strong>ja</strong>, joilla rikintarve <strong>on</strong> muita suurempi eli lähinnä<br />
ristikukkaisia.<br />
Kir<strong>ja</strong>llisuus<br />
Blake-Kalff, M.M.A, Hawkesford, M.J., Zhao, F.J. & McGrath, S.P. 2000. Dianosing sulphur deficiency in field<br />
grown oilsee rape (Brassica napus L.) and wheat (Triticum aestivum L.). Plant and Soil 225, 95-107.<br />
EMEP. EMEP Programme is Co-operative Programme for M<strong>on</strong>itoring and Evaluati<strong>on</strong> of the L<strong>on</strong>g-range<br />
Transmissi<strong>on</strong> of Air pollutants in Europe. www.emep.int.<br />
FINFOOD. Tietovakka, Finfood - Suomen Ruokatieto ry, Vantaa.<br />
Jaakkola, A. & Turtola, E.1986. Viljelykasvin, lannoituksen <strong>ja</strong> sadetuksen vaikutus kaliumin, kalsiumin,<br />
magnesiumin, natriumin, sulfaattirikin sekä kloridin huuhtoutumiseen savimaasta. Maatalouden tutkimuskeskus,<br />
tiedote 17/86.<br />
Maataloustieteen Päivät 2006. www.smts.fi 5
Mansfeld, T. 1994. Schwefeldynamik v<strong>on</strong> Böden des Dithmarscher Speicherkoogs und der Bornhöveder Seenkette<br />
in Schleswig-Holstein. Dissertati<strong>on</strong>, Christian Albrechts-Universität zu Kiel.<br />
Preuschoff, M. 1995. Untersuchungen zur Schwefelversorgung v<strong>on</strong> Weisskohl an zwei Lössstandorten.<br />
Dissertati<strong>on</strong>, Univärsität Hannover, Verlag Ulrich E. Grauer, Stuttgart.<br />
Maataloustieteen Päivät 2006. www.smts.fi 6
Change language